贺兰山嵩草属一新种

贺兰山嵩草新种图1 Kobresia helanshanica W.Z.Di et M.J.Zhong, sp. nov. Species K. minshanicae Wang et Tang ex Y.C.Yang affinis, sed nuculis obovatis ca. 2.5mm. longis plano-convexis vel biconvexis non rostratis, stigmatis 2 differt. Herba perennis, 17-22cm, alta. Rhizoma breve lignosa. culmi dense caespitosi erecti obtuse triangulares ca. 1mm. diam..Folia linearia culmis breviora , 8-15cm. longa , 1-2.5 mm, lata plana , margine costaque scabra. Inflorescentia terminalis     

国产嵩草属(莎草科)植物秆的解剖学研究

对嵩草属27种(亚种)植物秆的解剖学研究证明,嵩草属植物秆的解剖学性状具有系统学意义.在该属中,秆的横切面外形为三角形、圆三角形、圆形或扁圆形.在横切面上分为2个区域;外部区域包括绿色组织、外韧维管束和气腔,内部区域为薄壁组织或其碎裂形成空腔.秆表皮的横切面观和表面观均与叶的下表皮相似.以上特征与莎草科其它类群植物秆的解剖特征一致,不支持将嵩草属和其近缘属另立为嵩草科.同时,秆的解剖学特征可以做为某些在外部形态上难于区分的种之间的分类依据.     

嵩草属植物硅酸体系统的研究

对国产狭义嵩草属 (K obresia,Cyperaceae) 3个组 2 7种植物进行了硅酸体系统分析研究 ,同时结合近缘的苔草属 (Carex) 2个组的植物硅酸体特征 ,深入探讨了植物硅酸体系统分析研究在莎草科苔草族 (Cariceae)中的系统分类学意义。认为 :(1 )嵩草属及其临近类群在属间、种间及种下水平的系统分类学比较研究都可以借助植物硅酸体系统研究的证据。 (2 )穗状嵩草组 (sect. Elyna)的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,除矮嵩草 (K.humilis)及其近缘种同其他穗状嵩草组的种类有所不同 ,它很可能有一个不同于穗状嵩草组其他类群的嵩草组(sect. K obresia)的亲缘。 (3 )从植物硅酸体系统特征的研究来看 ,拟苔草组 (sect. H emicarex)的一些种接近于穗状嵩草组 ,如高山嵩草 (K . pygmeae) ;而另一些种接近于嵩草组 ,如禾叶嵩草 (K . graminifolia) ;也有一些种类的硅酸体系统特征更接近苔草属 ,说明这个组很可能是多源的 ,即本组的单一花穗和果囊形态特征由不同类群的复合花序种类趋同演化而出。(4 )嵩草组的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,说明嵩草属原始类群在硅酸体系统特征方面与外部形态特征演化的某些相关性。     

高寒矮嵩草草甸大气-土壤-植被-动物系统碳素储量及碳素循环

对高寒矮嵩草草甸生态系统中大气 -土壤 -植被 -动物分室碳素储量及碳素循环进行了研究 ,结果表明 ,草毡寒冻雏形土土壤库 0～ 30 cm碳素储量为 2 4 7.30 t C/ hm2 。土壤 CO2 平均释放速率 70 .94± 54.76kg/ (hm2· d) ,年释放量为 6.630 t C/ (hm2·a) ,比退化草地 4.62 0 t C/ (hm2·a)释放量高。植物包括根系总固碳量为 4.648t C/ (hm2· a) ,动物亚系统中 ,藏系绵羊个体同化的碳素为 7.562 kg C/ (hm2· a) (成年羊 ) ,作为畜产品迁出生态系统。生态系统初级生产固碳量占每年土壤 CO2 释放量的 70 .1 6% ,占生长季土壤 CO2 释放量的 96.43% ,退化草地土壤 CO2 释放量比初级生产固碳量要低。认为高寒矮嵩草草甸生态系统土壤是大气温室气体 CO2 的小的排放源。     

中国莎草科植物新资料

报道了产于西藏南部的1 个中国莎草科分布新记录种--阔鳞嵩草(Kobresia woodiiNoltie), 和产于西藏东南部的1 个《中国植物志》未收录的种--假钩状嵩草(K.pseuduncinoidesNoltie)。     

青海嵩草属（莎草科）的修订

根据最新的研究结果修订了青海嵩草属植物的分类,确认了14种3亚种。通过对大量标本和文献的研究,澄清了《青海植物志》嵩草属中存在的分类学问题。门源嵩草、窄果嵩草、玉树嵩草和藏北嵩草等4种,分别归并在眠山嵩草、喜马拉雅嵩草、线叶嵩草和赤箭嵩草中;其中门源嵩草和玉树嵩草为新异名。青海产的嵩草和矮生嵩草,应该为二蕊嵩草和高原嵩草。短轴嵩草的学名更正为K.vidua。弧形嵩草在青海没有分布,文献中的记载可能为囊状嵩草的错误鉴定。此外,青海的嵩草属增加了2个类群,匍茎嵩草和夏河嵩草。     

膨囊嵩草(莎草科)的合格发表及其亲缘关系

为了使膨囊嵩草(Kobresia inflata P. C. Li)这一名称成为合格发表,指定了保存其主模式的标本馆.尽管该种常常具有穗状花序和单性小穗,被归属于异穗嵩草组(Sect. Hemicarex),但与该组植物并没有密切的亲缘关系,却与黑麦嵩草(K. loliacea Wang et Tang ex P. C. Li)和根茎嵩草(K. gammiei C. B. Clarke)等更近缘,因此应该归属于疏穗嵩草亚属(Subgen. Compositae).     

高寒草甸麻花艽和美丽风毛菊的光合速率午间降低现象

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站地区,用便携式光合蒸腾测定仪(CI-301PS)和液相极谱氧电极(SP-2)观测到,全晴天2种高山植物麻花艽和美丽风毛菊叶片的净光合速率(Pn)、光合放氧速率和表观量子效率(AQY)有明显的午间降低现象.遮光实验表明,这种现象是由高原地区当地太阳正午时前后较强的太阳辐射造成的.     

矮嵩草草甸植物群落数量特征对模拟增温的响应

在5个(A～E)直径不同的开顶式增温小室(OTCs)环境条件下,通过连续5年(2002～2006)的野外试验,分析了植物生长季矮嵩草草甸植物群落地上部分生物量、平均高度、盖度对模拟增温的响应.结果表明:(1)开顶式增温小室能够有效改变微气候环境,室内气温比室外增加0.24～3.41℃,其增温幅度与温室面积大小呈显著负相关(r=-0.993 1·).(2)随着试验时间的持续,各温室植物群落地上部分生物量均逐渐升高,第1年以温室B略高(202.01 g/m2),而第5年以温室A最高(414.56 g/m2)且显著高于其它处理和对照(P<0.05).(3)植物群落平均高度在同一温室呈逐年增加的趋势, 第5年显著高于其它年份(P<0.05);而不同温室间的植物群落平均高度随着室内温度的增高而逐渐显著增加.(4)植物群落总盖度呈逐年上升的趋势,至第5年已接近或达到100%;各温室间分盖度之和无显著差异(P>0.05),而其年际间变化差异极显著(P<0.001),2004～2006年分盖度之和均极显著高于2002和2003年,而2003年又显著高于2002年.可见,随着温室气温的逐渐增加,矮嵩草草甸植物群落地上部分生物量、平均高度、盖度均表现为逐渐上升的趋势.     

模拟增温对青藏高原多年冻土区小嵩草和藏嵩草生长与抗氧化特征的影响

采用开顶式增温小室(OTCs)方法模拟气候变暖,分别选取青藏高原腹地风火山地区高寒小嵩草草甸和高寒藏嵩草沼泽草甸优势物种小嵩草和藏嵩草为研究对象,对比分析增温处理下两种优势物种叶片的形态与生理特征变化,从而探索高寒植物对气候变暖的内在响应机理.结果表明: 增温显著增加了小嵩草叶片长度(40.0%)和叶片数量(72.7%),也显著增加了藏嵩草株高(11.9%)和叶片长度(19.3%),促进了两种优势植物的形态生长和地上生物量增加.增温处理下小嵩草和藏嵩草叶片的膜透性(电导率),活性氧(过氧化氢和超氧阴离子自由基),超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性,丙二醛含量均没有显著变化.但抗坏血酸和游离脯氨酸含量在藏嵩草叶片内分别显著增加了29.8%和53.8%,而在小嵩草叶片内没有明显变化.可见,增温下小嵩草和藏嵩草均能够维持正常的抗氧化水平,以维持该区域优势植物生长;但藏嵩草生理过程对增温更加敏感.     

青海海北地区矮嵩草草甸生物量和能量的分配

 此项研究工作于1980年在海北高寒草甸生态系统定位站进行。本文研究了青藏高原地区分布面积广、草质优良,在畜牧业生产中有重要意义的矮嵩草草甸的生物量和它的能量分配关系,测定了地上,地下生物量和不同物候期主要植物类群的热值含量。研究结果表明：矮嵩草草甸生物量的季节动态较为明显,地上生物量随生长季节的水热条件和植物的生长发育阶段而变化,9月初地上生物量达到峰值(296.66g／m2),此后生物量逐渐减少,到枯黄前而停止;地下根系生物量在返青期较高,生长旺盛期最低,枯黄期最高,这同植物生长发育阶段的物质运转有关。矮嵩草草甸主要植物类群的热值以生长旺盛期最高,枯黄期次之,返青期较低;各类草的热值,以莎草类最高,禾草类次之,杂类草最低。矮嵩草草甸总初级生产量为909.49g／m2·年,其中地上为296.66g／m2·年,地下为596.67g／m2·年,枯枝落叶为16.16g／m2·年。群落在不同生长期所固定的太阳能数值不一,以枯黄前所固定的太阳能为最多,生长期整个群落的光能利用率为0.295%。     

矮嵩草草甸生长季节生产者亚系统分室模型

本文报道了高寒矮嵩草草甸生产者亚系统六分室模型(GCS 01模型)。六分室包括地上部分的禾草类(V1)、莎草类(V2)、杂类草(V3)、枯枝落叶(V4)四个分室以及地下部分的活根(V5)、死根(V6)两个分室。并建造了相应的微分方程组数学模型,用含有龙格库塔法的BASIC程序可求其数值解。本模型可供高寒草甸生态系统研究人员研究系统行为、探索系统内部规律使用。     

国产蒿草属（莎草科）植物秆的解剖学研究

对嵩草属27种（亚种）植物秆的解剖学研究证明,嵩草属植物秆的解剖学性状具有系统学意义。在该属中,秆的横切面外形为三角形、团中央沽角形、圆形或扁圆形。在横切面上分为2个区域;外部区域包括绿色组织、外韧维管束和气腔,内部区域为薄壁组织或其碎裂形成空腔,秆表皮的横切面观和表面观均与叶的下表皮相似,以上特征与莎草科其它类群植物秆的解剖特征一致,不支持将嵩草属和其近缘属另立为嵩草科,同时,秆的解剖学特征可以做为某些在外部形态上难于区分的种之间的分类依据。     

藏嵩草和矮嵩草种群空间分布格局对水分的响应

植物种群对土壤水分响应的异质性是其格局形成和演变的环境基础。采用草地群落学调查与点格局分析方法,按湿地中心向边缘土壤水分依次递减的规律设置5个样地,分析了不同水分梯度下祁连山北坡高寒湿地主要植物藏嵩草(Kobresia tibetica)和矮嵩草(K.humilis)种群的空间分布类型及种间关联关系。结果表明:随土壤水分减少,藏嵩草种群盖度、植株高度、地上生物量持续降低,矮嵩草的生物学特征呈现先增大再减小的变化趋势;藏嵩草种群在土壤水分递减过程中小尺度上空间分布类型变化为聚集—均匀—聚集,矮嵩草种群在小尺度上由聚集分布逐渐转为均匀分布;随着土壤水分降低,藏嵩草和矮嵩草种群小尺度上的空间关联性逐渐表现为:显著正关联—关联性不显著—显著负关联。高寒湿地中藏嵩草与矮嵩草种群生物学特征、空间格局的规律性变化,反映了植物种间关系对生境异质性的适应性。     

西伯利亚嵩草及其相关类群的植物分类学及植物地理学研究

研究了产于西伯利亚的西伯利亚嵩草Kobresia sibirica (Turcz.ex Ledeb.) Boeck.,产于北美的K.hyperborea Porsild和K.macrocarpa Clokey。三者之间无显著差异,并且它们的雌花都具有由一至三枚小鳞片组成的花被。因此,它们为同种植物, K.hyperborea包括其变种var.alaskana Duman和var.lepagei Duman及K.macrocarpa被降为西伯利亚嵩草的异名。西伯利亚嵩草分布于亚洲和北美洲的北极和亚北极地区,可能起源于亚洲,由东西伯利亚通过白令海峡散布到北美。     

长期增强UV-B辐射对高寒矮嵩草草甸植物光合作用的影响

以高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸地区的强光和天然太阳短波辐射为背景,在植物生长季每天人工增补15.8 kJ·m-2的辐射剂量,模拟平流层臭氧破坏5%时近地表面增加的太阳UV-B辐射强度,探讨高寒矮嵩草草甸植物光合作用对UV-B辐射增强的响应.结果显示:(1)长期增强UV-B辐射对高寒矮嵩草草甸大多数植物的光合作用没有明显的负面影响;其中异针茅(Stipa aliena)、苔草(Carex atrofusca)、黄芪(Astragalus sp.)的光合作用受到抑制,但棘豆(Oxytropis ochrocephala)、异叶米口袋(Gueldenstaedtia multiflora)、鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、柔软紫菀(Aster flaccidus)、羌活(Notoperygium forbesii)的净光合速率和表观量子效率增加,这与它们的形态特征,气孔因素以及水分利用效率有关.(2)长期增强UV-B辐射使高寒矮嵩草草甸大多数植物的类胡萝卜素含量增加,叶绿素a/叶绿素b比值和类胡萝卜素/叶绿素比值升高,这更有利于植物吸收更多的紫外辐射,减少UV-B辐射增加对高寒矮嵩草草甸植物的伤害,起到了光合保护的作用,有利于植物光合作用的进行,也是高寒矮嵩草草甸植物适应环境的一种策略.研究表明,长期增强UV-B辐射不会减少高寒矮嵩草草甸生态系统的初级生产力.     

青藏高原不同海拔矮嵩草抗氧化系统的比较

对生长在青藏高原不同海拔自然生境下的多年生典型抗寒植物—矮嵩草(Kobresia humilis)的抗氧化系统进行了比较研究。结果表明,矮嵩草的叶组织中,非酶抗氧化系统物质脯氨酸(Pro)和抗坏血酸(AsA),随着海拔升高具有明显的增加趋势。在抗氧化酶系统中,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随海拔的升高,而明显增强。但叶中的超氧化物歧化酶(SOD),随着海拔的升高,其活性有下降趋势,三者变化趋势并不一致。高海拔矮嵩草的植株与低海拔的植株相比,叶细胞内的膜脂过氧化加剧,丙二醛(MDA)含量明显增加。细胞可溶性蛋白也随海拔升高显著增加。根中的抗氧化系统变化与叶中的有所不同。根中AsA含量随海拔而显著升高,且较叶中的增加明显,但Pro含量则有所减少。根中的CAT、和POD活性变化与叶中的变化趋势基本一致,且随海拔高度的增加,根中的CAT活性较叶中的变化更为明显。而根中的SOD活性变化不如叶中明显,MDA含量随海拔增高,其变化趋势比叶中的小。可见,青藏高原典型抗寒植物矮嵩草体内的两类抗氧化系统,在不同海拔条件下可能存在互补协同的调节作用,这可能是矮嵩草适应或抵抗高原极端高寒低温和强UV—B辐射等环境胁迫的重要生理机制之一。     

青藏高原不同海拔梯度2种莎草科牧草模拟体外消化率研究

利用大板山北坡 32 0 0 m～ 380 0 m的海拔梯度 ,分别在 32 0 0 m、340 0 m、360 0 m和380 0 m处选取矮嵩草 ( Kobresia humilis)、黑褐苔草 ( Carex alrofusca) 2种青藏高原重要莎草科牧草 ,并用二级离体培养法模拟测定其体外消化率 ,1 999和 2 0 0 0年的测定结果发现 ,随着海拔升高牧草体外消化率呈增加的趋势 ,海拔高度从 32 0 0 m升高到 380 0 m,矮嵩草叶、矮嵩草茎、黑褐苔草叶、黑褐苔草茎的体外消化率分别增加了 8.30和 4.48、8.45和 5 .0 3、1 0 .94和 9.5 8、7.85和 8.0 9个百分点。显著性分析结果表明 ,牧草体外消化率与牧草所生长的海拔     

中国嵩草属植物丰富度与气候要素的关系

通过收集文献确定了中国嵩草属植物的分布信息,并分析了嵩草属植物丰富度与气候要素的关系.结果表明:嵩草属植物丰富度在中国的云南、四川和西藏交界处及青海东南部和喜马拉雅山区较高,在＜40° N、85°-105° E、海拔2500 m以上范围、或热量要素较低、降水量及干燥湿润度(或日照时数)中等范围的分布密度和丰富度范围较大;丰富度与7月平均、最高和最低气温及夏季气温呈显著负相关关系(P＜0.05),与温暖指数、年生物学温度、极端最高气温、夏季气温以及7月平均、最高和最低气温等值线的对应关系较好.嵩草属植物丰富度与气候要素多元回归模型中,7月最高气温和春季降水量对丰富度影响显著,7月最高气温的影响最大(P＜0.05);逐步回归模型中,7月平均、年均最高和极端最高气温的影响较大(P＜0.05);主分量回归模型中,极端最高、7月和夏季气温、Thornthwaite干燥度指数和4-10月日照时数、夏秋季和年降水量的影响较大.嵩草属植物丰富度主要受生长季气温、降水量和日照时数以及极端最高气温、年降水量和土壤水分的共同影响.